随着智能汽车的发展,用户对汽车的安全性、稳定性、智能化不断提出更新的要求。车载各项功能的实现都需要复杂的芯片组和算法的稳定支持,MCU将发挥更大的作用。
什么是汽车微控制器?
汽车微控制器又称MCU,是汽车电气控制系统的核心部件。MCU必须具备良好的高温性能和稳定性,才能控制车内所有电子系统,包括多媒体、音响、导航、悬架等。与普通MCU相比,汽车MCU对品质要求更高,在复杂环境下不易损坏汽车的。一般来说,最重要的是可靠性和温度范围,民用级为0-70℃,工业级为20-85℃,汽车级为40-85℃。
MCU将成为“汽车大脑”的重要组成部分,是汽车的智能大脑,发挥着“思考、计算、控制”的核心功能。随着汽车电子电气架构向集中式演进,MCU不仅需要继续承担颜色信息、空间信息等高维数据采集、转换和传输的功能,还需要承担核心智能决策和控制的作用。
汽车MCU的特点:
高处理性能、大量网络节点处理能力、广泛的接口支持能力:
高处理性能
要提高MCU的处理性能,必须从其核心和软硬件系统架构入手。
大量网络节点处理能力
当今汽车中的CAN网络拥有大量内置ECU,这些ECU的规模随着节点数量的增加而不断增大,因此汽车 MCU 必须支持更多的消息缓冲区。
广泛的接口支持能力
汽车MCU连接的外设种类繁多,接口可能是UART、频率同步串行、LIN-UART和I2C,因此必须具有灵活的接口连接能力。
汽车MCU的分类
分类1:使用目的
一般用途 |
特殊目的 |
只读存储器单片机 |
硬件和说明 |
内存 |
中央记录控制器 |
输入/输出语音 |
广播控制器 |
EPROM |
电机控制器 |
分类2:数据位数
汽车MCU所使用的芯片分为8位MCU、16位MCU、32位MCU,可根据汽车电子的不同需求,用于不同的性能场景。
类型 |
主要特点 |
市场价 |
8位单片机 |
小的 低成本 低电量 |
< 1 美元 |
16位单片机 |
更强大的处理能力 处理更复杂的任务 |
$1-$5 |
32位单片机 |
高性能微控制器 |
$5-$10 ,部分高端产品超过$10 |
主要应用:
8位单片机:
主要应用于车身各子系统,包括风扇控制、空调控制、雨刷、天窗、车窗升降、下阶仪表板、轮毂箱、座椅控制、车门控制模块等下阶控制功能。
16位单片机:
主要应用是动力总成系统,如发动机控制、齿轮和离合器控制以及电子涡轮系统等;也适用于底盘机构,如悬架系统、电子助力转向、扭矩分散控制以及电子泵、电子制动器等。
32位单片机:
关键应用包括仪表板控制、车身控制、多媒体信息系统(TelemaTIcs)、发动机控制,以及新兴的智能和实时安全系统和动力总成,如预碰撞(Pre-crash)、自适应巡航控制(ACC)、驾驶员辅助系统、电子稳定程序和其他安全功能,以及复杂的传输功能(例如线控)。
在汽车电子的各种系统中,往往需要使用汽车MCU(汽车微控制器)作为运算和控制的核心,而汽车对电子系统的依赖刺激了汽车微控制器市场的快速增长。汽车电子系统的应用越来越复杂,汽车MCU发挥着越来越重要的作用。